一、考試的總體要求
包括經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論兩部分,主要考察學生對自動控制系統(tǒng)進行分析和設計的能力。
二、考試內容及比例 經(jīng)典控制理論部分(占 60%)現(xiàn)代控制理論部分(占 40%):
1、控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
系統(tǒng)的微分方程描述和傳遞函數(shù)描述,傳遞函數(shù)及其零點和極點,簡單被控對象或系統(tǒng)的模型,結構圖及其簡化,信號流圖與梅遜增益公式,簡單的物理模型和電網(wǎng)絡模型。
2、控制系統(tǒng)的時域分析
控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,勞斯與赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù),控制系統(tǒng)的動態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)誤差, 典型輸入下系統(tǒng)的響應,一階和二階系統(tǒng)的響應及其指標,高階系統(tǒng)的主導極點和動態(tài)性能的估算。
3、控制系統(tǒng)的根軌跡分析
一般根軌跡、廣義根軌跡(零度根軌跡、參數(shù)根軌跡)繪制法則,利用根軌跡對系統(tǒng)的性能分析。
4、控制系統(tǒng)的頻域分析
系統(tǒng)的頻率特性,幅相頻率特性曲線的繪制,對數(shù)頻率(漸近)特性曲線的繪制,系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性、閉環(huán)頻率特性及其指標,系統(tǒng)頻域指標和時域指標之間的關系,簡單的延遲系統(tǒng)穩(wěn)定性判別,奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù),穩(wěn)定裕度。
5、控制系統(tǒng)的校正與綜合
無源、有源校正網(wǎng)絡,串聯(lián)超前校正、滯后校正,按期望頻率特性進行校正,復合校正。
6、系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析方法
系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式,線性變換,狀態(tài)轉移矩陣,狀態(tài)方程的解,系統(tǒng)的能控性、能觀性及其判定方法,系統(tǒng)的能控、能觀標準型和約當標準型,系統(tǒng)的結構分解,系統(tǒng)的狀態(tài)空間實現(xiàn)與最小實現(xiàn)。
7、系統(tǒng)的狀態(tài)空間設計方法
系統(tǒng)的狀態(tài)反饋和輸出反饋,系統(tǒng)的極點配置,系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題,能穩(wěn)(能鎮(zhèn)定)與能檢測性, 狀態(tài)反饋解耦,狀態(tài)觀測器設計,基于狀態(tài)觀測器的綜合。
8、非線性控制系統(tǒng)
非線性系統(tǒng)的平衡狀態(tài),線性化,非線性系統(tǒng)的相平面分析法(一階和二階)、描述函數(shù)分析法,李亞普諾夫意義下系統(tǒng)的穩(wěn)定性,李亞普諾夫方法在線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)中的應用。
三、試卷類型
以分析與計算題為主,可以有簡答題等多樣形式。
四、考試形式及時間
筆試,三小時。
五、參考教材
1、 自動控制原理,科學出版社,胡壽松
2、 自動控制原理,科學出版社,夏超英
3、 現(xiàn)代控制理論,機械工業(yè)出版社,劉豹
4、 現(xiàn)代控制理論,科學出版社,夏超英
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